انواع نقشه های فرآیندی

[spow 44,195]

انواع نقشه های فرآیندی عبارت اند از :

1) نمودار جعبه ای جریان ها(Block Flow Diagram)

2) نمودار جریان های فرآیند (Process Flow Diagram)

3) نمودار لوله کشی و ابزار دقیق (Piping and Instrumentation)

4) نقشه جانمایی تجهیزات (Plant Layout)

 

(البته باید توجه داشت که در طراحی و ساخت یک کارخانه شیمیایی، علاوه بر نقشه های فرآیندی که مسئولیت رسم آن ها با مهندسی شیمی است، انواع نقشه های مکانیک، برق، ابزار دقیق و ساختمان نیز توسط مهندسین مکانیک، برق، الکترونیک و ساختمان رسم می شوند.)

 

به هنگام طراحی یک کارخانه، در روند پیشرفت کار، نقشه های کامل تری تهیه می شود. نمودار های جعبه ای جریان ها ((BFD که به اختصار به آن نمودار جعبه ای می گویند ساده ترین نوع نقشه است که در آن بخش های اصلی یک کارخانه و جریان های مواد اولیه و محصولات نشان داده می شود. براساس این نمودار، نمودار جریان های فرآیند ( (PFDرسم می شود که جزئیات دقیقی از فرآیند و جریان های مختلف آن را نشان می دهد. به همین ترتیب نمودار لوله کشی و ابزار دقیق ((P&ID بر مبنای PFD تهیه می شود و در آن کلیه نکات مربوط به لوله کشی و ابزار دقیق و همه دستگاه ها و تجهیزات اصلی و فرعی فرآیند به طور دقیق نشان داده می شود. بنابراین ترتیب تهیه و ارائه نقشه ها در طی یک پروژه طراحی، به قرار زیر است:

 

BFD - PFD - P&ID

نقشه جانمایی (Layout) از سنخ سه نقشه بالا نیست زیرا جریان های فرآیند و نحوه تبدیل مواد اولیه به محصول را نشان نمی دهد بلکه، همان طور که از اسمش پیداست، این نقشه، محل استقرار دستگاه ها و فاصله میان آن ها را مشخص می سازد. نقشه جانمایی معمولا بعد از تکمیل PFD و هم زمان با اتمام P&ID آماده می شود.

«نمودار جعبه ای فرآیند (BFD)»

این نقشه در اولین مداحل طراحی یک کارخانه شیمیایی، یا هنگامی که بخواهند به ساده ترین شکل، فرآیندهای مختلف یک واحد صنعتی بزرگ و پیچیده را نشان دهند رسم می شود. در این نمودار تعدادی از دستگاه ها، که در مجموع یک فرآیند را به وجود می آورند، به صورت یک جعبه یا بلوک (Block) نشان داده می شوند. برای مثال، مجموعه ای از مبدل های حرارتی، پمپ ها، ظروف مختلف، برج تقطیرDistillation Tower)) و برج یا برج های عاری ساز را با یک جعبه و تحت نام «جداسازی» یا «تقطیر» نمایش می دهند. در نمودار حعبه ای تقدم و تاخر عملیات عملیات حفظ شده است و با دنبال کردن خطوط (جریان ها) از چپ به راست می توان به یک شناخت کلی در خصوص فرآیند دست یافت.[/right]

 

«نمودار جریان های فرآیند (PFD)»

در این نقشه دستگاه های اصلی فرآیند و چگونگی جریان مواد بین آن ها نشان داده می شود. رآکتورها، برج های جداسازی(نظیر تقطیر، استخراج و...)، مخازن، مبدل های حرارتی، *****ها، خشک کن ها، پمپ ها، کمپرسورها و نظایر آن ها از مهم ترین دستگاه های فرآیندی هستند که در نمودار جریان های فرآیند نمایش داده می شوند. معمولا اعداد و ارقام مربوط به جریان ها، نظیر مقدار دبی، ترکیب، دما، فشار و انرژی هر جریان به صورت جدول در زیر نقشه درج می شود. عناوینی که معمولا در یک PFD نشان داده می شوند عبارت اند از:

 

- کلیه جریان های فرآیند و بخشی از جریان های جانبی نظیر جریان آب سرد یا بخار آب

- کلیه دستگاه ها و تجهیزات فرآیند که براساس تقدم و تاخر عملیات، از چپ به راست رسم می شوند.

- شکل کلی مدارهای کنترل و نحوه کنترل دما، فشار، دبی و غلظت ها.

- توان و دبی پمپ ها و توان حرارتی مبدل های حرارتی.

- دبی، دانسیته و ترکیب جریان های مهم

- شرایط عملیاتی دستگاه های مختلف نظیر دما و فشار آن ها.

[spow 44,195]

نقشه های طراحی

 

در طراحی و ساخت یک کارخانه نقشه های فرآیندی عمدتا توسط مهندسین شیمی طراحی میگردد . انواع نقشه های مکانیک، برق، ابزار دقیق و ساختمان نیز توسط مهندسین مکانیک، برق، الکترونیک و ساختمان رسم می شوند. به هنگام طراحی یک کارخانه، در روند پیشرفت کار، نقشه های کامل تری تهیه می شود. نمودار های جعبه ای جریان ها ساده ترین نوع نقشه است که در آن بخش های اصلی یک کارخانه و جریان های مواد اولیه و محصولات نشان داده می شود. براساس این نمودار، نمودار جریان های فرآیند PFDرسم می شود که جزئیات دقیقی از فرآیند و جریان های مختلف آن را نشان می دهد. به همین ترتیب نمودار لوله کشی و ابزار دقیق P&ID بر مبنای PFD تهیه می شود و در آن کلیه نکات مربوط به لوله کشی و ابزار دقیق و همه دستگاه ها و تجهیزات اصلی و فرعی فرآیند به طور دقیق نشان داده می شود.

 

 

 

نمودار جعبه ای فرآیند BFD (Block Flow Diagram)

 

این نقشه در اولین مراحل طراحی یک کارخانه شیمیایی، یا هنگامی که بخواهند به ساده ترین شکل، فرآیندهای مختلف یک واحد صنعتی بزرگ و پیچیده را نشان دهند رسم می شود. در این نمودار تعدادی از دستگاه ها، که در مجموع یک فرآیند را به وجود می آورند، به صورت یک جعبه یا بلوک (Block) نشان داده می شوند. برای مثال، مجموعه ای از مبدل های حرارتی، پمپ ها، ظروف مختلف و برجهای تقطیرDistillation Towers) ( را با یک جعبه و تحت نام «جداسازی» یا «تقطیر» نمایش می دهند. در نمودار جعبه ای تقدم و تاخر عملیات حفظ شده است و با دنبال کردن خطوط (جریان ها) از چپ به راست می توان به یک شناخت کلی در خصوص فرآیند دست یافت.

 

 

 

نقشه‌های جریانهای فرآیند PFD (Process Flow Diagram)

 

این نقشه اولین محصول طراحی بنیادی می‌باشد و حتی در طراحی تفصیلی به آن نیاز می باشد. اصطلاحاً PFD را Road Map گویند یعنی از طریق نقشه‌های PFD می‌توان فهمید چه مراحلی برای تولید محصول باید طی شود.

 

پس از جمع‌آوری اطلاعات لازم آزمایشگاهی اولین قدم طراحی مفهومی فرآیند می‌باشد. در طراحی مفهومی پروسس مورد نظر یك PFD مقدماتی رسم می‌گردد سپس در طراحی پایه (Basic Design) بنا به ضرورت عملیات، پمپ‌ها و سایر ادوات اضافه میگردد .

 

(PFD Development) جداول بیلان مواد و انرژی را به ما میدهد. در تشخیص اینكه یك فرآیند تا چه حد وسعت دارد كمك می‌كند و ترتیب دستگاهها در PFD دیده می‌شود . شرایط عملیاتی از قبیل دما، فشار و میزان جریان‌ها نیز به ما داده می‌شود. در این نقشه دستگاه های اصلی فرآیند و چگونگی جریان مواد بین آن ها نشان داده می شود. رآکتورها، برج های جداسازی(نظیر تقطیر، استخراج و...)، مخازن، مبدلهای حرارتی، *****ها، خشک کن ها، پمپ ها، کمپرسورها و نظایر آن ها از مهم ترین دستگاه های فرآیندی هستند که در نمودار جریان های فرآیند نمایش داده می شوند. معمولا اعداد و ارقام مربوط به جریان ها، نظیر مقدار دبی، ترکیب، دما، فشار و انرژی هر جریان به صورت جدول در زیر نقشه درج می شود.

 

نقشه‌های P&ID (Piping&Instrumentation Diagram)

 

نقشه‌هایی هستند كه مسیر جریان خطوط لوله بر مبنای نمودار جریان فرآیند (PFD) را به همراه ادوات ابزار دقیق لازم بصورت نمایانگرهای گرافیكی جهت اندازه‌گیری های عملیاتی و توابع كنترلی نشان می‌دهد. در خلال تكمیل یك پروژه می‌بایست كلیه اطلاعات مورد نیاز در P&ID آورده شود. كلیه تجهیزاتی كه بصورت Package توسط سازنده تأمین میگردد باید در نقشه های P&ID بصورت خط چین نمایش داده شود .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تهیه نقشه‌های P&ID شامل مراحل ذیل است :

 

1- مرحله مقدماتی جهت اصول كار طراحی كه در آنها موافقت شركت كارفرما جهت ترسیم P&ID گرفته می‌شود.

 

2- رسم P&ID برای شروع مهندسی پروژه كه در این مرحله اطلاعاتی نظیر تعداد، نوع، شماره و نام، لوله‌كشی، اندازه‌گیری و كنترل سیستم‌ كلیه تجهیزات بازخوانی و تكمیل می‌گردند.

 

3- رسم P&ID برای نقشه‌ جانمایی خطوط لوله كه در آن اطلاعاتی نظیر ابعاد تجهیزات، كلاس خطوط لوله، عایق كاری سرد و گرم، اندازه شیرهای كنترل اصلی و طراحی آنها بررسی می‌گردد.

 

4- P&ID جهت رسم نقشه‌های Piping كه در آن اطلاعاتی مانند لوله‌كشی و سایز تمامی شیرها و ادوات ابزار دقیق تكمیل می‌گردد.

 

5- تكمیل P&ID جهت مراحل ساخت و اطلاعات Civil در این مرحله طراحی كامل گردیده و به تأیید شركت كارفرما می‌رسد.

 

 

 

نقشه جانمایی(Layout)

 

این نقشه با سه نقشه فوق تفاوت دارد زیرا جریان های فرآیند و نحوه تبدیل مواد اولیه به محصول را نشان نمی دهد بلکه، همان طور که از اسمش پیداست، این نقشه، محل استقرار دستگاه ها و فاصله میان آن ها را مشخص می سازد. نقشه جانمایی معمولا بعد از تکمیل PFD و همزمان با اتمام P&ID آماده می شود.

 

 

 

 

 

پس از دریافت مدارك و كتابچه مهندسی پایه و مقدماتی، ادارة متقاضی نقطه نظرات و توصیه های كلی خود ر ا جهت استفاده و درج در مدارك مهندسی مقدماتی كتبا" به مجری اعلام میدارد و نمایندگان این اداره در جلسات مربوطه جهت توجیه و تبادل نظر موارد ارائه شده شركت می نمایند .

با نهائی شدن مدارك و كتابچه های مهندسی مقدماتی و پس از دریافت مدارك مهندسی تفصیلی مطالعه و بررسی و سپس جلسات داخلی اداری و سازمانی جهت جمع بندی نظرات كارشناسان و نقطه نظرات اتخاذ شده به مجری ارائه و در جلسات مهندسی تفصیلی كه با حضور مجری، پیمانكار، مشاور و سایر ادارات ذیربط تشكیل میشود شركت و تصمیم گیری نهائی انجام میشود